Bulletin Officiel du ministère de l`Education Nationale et du ministère

Bulletin Officiel du ministère de
l'Education Nationale et
du ministère de la Recherche
HS N°7 du 31 août
www.education.gouv.fr/bo/2000/hs7/vol5vie.htm - [e-mail]
CLASSE DE PREMIERE
SCIENCES DE LA VIE ET DE LA
TERRE
SÉRIE SCIENTIFIQUE
ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE
A. du 9-8-2000. JO du 22-8-2000
NOR : MENE0002063A
RLR : 524-6
MEN - DESCO A4
Vu L. d'orient. n° 89-486 du 10-7-1989 mod. ; D. n° 90-179 du 23-2-1990 ; A. du 10-7-1992 ;
A. du 18-3-1999 mod. ; avis du CNP du 27-6-2000 ; avis du CSE du 11-7-2000
Article 1 - À compter de l'année scolaire 2001-2002, les dispositions de l'arrêté du 10 juillet
1992 susvisés relatives au programme de l'enseignement obligatoire des sciences de la vie et
de la Terre de la classe de première de la série scientifique sont annulées et remplacées par
celles figurant en annexe du présent arrêté.
Article 2 - Le directeur de l'enseignement scolaire est chargé de l'exécution du présent arrêté
qui sera publié au Journal officiel de la République française.
Fait à Paris, le 9 août 2000
Pour le ministre de l'éducation nationale
et par délégation,
Le directeur de l'enseignement scolaire
Jean-Paul de GAUDEMAR
Annexe
Sciences de la vie et de la Terre

Série scientifique
Nouveau programme applicable à compter de
l'année scolaire 2001-2002
PRÉSENTATION GÉNÉRALE
Objectifs et organisation
L'enseignement des sciences de la vie et de la Terre constitue un élément clef de la formation
scientifique. En cohérence avec les enseignements du collège et de la classe de seconde, le
programme permet d'acquérir des connaissances fondamentales du champ disciplinaire, en
mettant l'accent sur le raisonnement scientifique, les démarches expérimentales et la mise en
œuvre des techniques. Ces connaissances, associées à la pratique expérimentale, participent au
développement de l'esprit critique requis pour appréhender les enjeux éthiques et sociaux
associés au progrès scientifique et aux nouvelles technologies. Fondé sur des notions acquises
dans d'autres disciplines, notamment en physique-chimie, ce programme contribue à
l'orientation positive des élèves vers les carrières scientifiques.
SCIENCES DE LA VIE
L'ensemble du programme s'articule autour des relations existant entre le génotype d'un
organisme et son phénotype. Dans un premier temps, la notion de phénotype est étudiée à
différentes échelles : macroscopique, cellulaire et moléculaire. Les différents niveaux
d'organisation une fois établis, le rôle fondamental des protéines dans la réalisation du
phénotype est approfondie à travers l'exemple des protéines enzymatiques. L'étude de la
synthèse des protéines permet, en s'appuyant sur les acquis de la classe de seconde, d'établir le
lien entre gènes et protéines. La compréhension du fait que la diversité phénotypique résulte
d'interactions complexes entre la variabilité génétique et l'environnement est l'aboutissement
logique de cette progression. Dans un second temps, l'étude de la morphogénèse des végétaux
offre l'occasion de relier différents processus cellulaires, permettant l'établissement du
phénotype, à l'influence de certains facteurs de l'environnement. Elle apporte une illustration
de l'intégration de ces processus et du rôle d'une hormone végétale : l'auxine. Un troisième
volet prolonge l'étude de l'adaptation de l'organisme aux variations de l'environnement réalisée
en classe de seconde. Il porte sur une fonction physiologique : la régulation de la glycémie.
Son étude permet de construire la notion d'homéostat. Elle permet aussi de comprendre que la
régulation de la glycémie est l'expression d'une information génétique multiple, modulée par
les facteurs de l'environnement, en particulier l'alimentation. Elle est l'occasion de saisir les
enjeux de la médecine prédictive et les problèmes éthiques soulevés par la connaissance des
maladies génétiques. Une quatrième partie a pour objectif de dégager l'importance de
l'expression du génotype et de la plasticité dans la formation du cerveau et dans l'individuation
qui en dépend. Elle s'appuie sur la mobilisation des acquis des classes antérieures et
approfondit les bases anatomiques et fonctionnelles de la communication nerveuse à travers
l'étude du réflexe myotatique. La connaissance des phénomènes à l'échelle cellulaire et des
mécanismes explicatifs des processus intégrateurs permet ensuite de traiter de la part du
génotype dans le fonctionnement du système nerveux et de la neuroplasticité.
SCIENCES DE LA TERRE
L'ensemble du programme est centré sur la dynamique du globe ; il s'appuie sur la
connaissance de la structure et de la composition chimique de la planète Terre. Prolongeant les
acquis du collège et de la classe de seconde, il s'inscrit dans une démarche scientifique visant à
la construction de modèles explicatifs qui constituent un cadre conceptuel au questionnement
et à la pratique expérimentale. L'analyse de données expérimentales, notamment l'étude de la
propagation des ondes sismiques et de la composition chimique de la Terre, permet d'accéder à
un modèle de la structure de la Terre. Les mouvements relatifs des plaques lithosphériques, en
particulier de divergence au niveau des dorsales océaniques, ainsi que la sédimentation, les
activités tectoniques et magmatiques associées, sont étudiés. Cette étude des processus de
surface est complétée par une approche des mouvements internes permettant de saisir le
fonctionnement global de la machinerie thermique de la Terre.

CLASSE DE TERRAIN
La classe de terrain est un moyen privilégié pour favoriser le questionnement, l'observation,
l'intégration des connaissances, à une échelle aisément accessible à l'élève. Partie intégrante du
programme de sciences de la Terre, elle a pour objectif d'aider par la collecte des données de
terrain à la démarche scientifique de construction d'une représentation globale de la dynamique
de la Terre. En liaison avec le programme de sciences de la vie, elle a également pour objectif
de permettre une approche concrète de la diversité morphologique des végétaux en relation
avec différentes conditions d'environnement.
Méthodologie
L'enseignement s'organise autour de la construction du raisonnement scientifique et des
approches expérimentales. Les différentes parties du programme reposent sur des activités
pratiques permettant à l'élève de s'approprier les concepts, les méthodes, les techniques qui
fondent la connaissance scientifique. Au cours des séances de travaux pratiques, l'élève
apprend à saisir des données, à traiter des informations, à effectuer une synthèse, à construire
éventuellement un modèle, à formuler une hypothèse et à développer l'esprit critique. Toute
activité pratique permet la mise en œuvre des techniques dans une démarche d'investigation.
Prenant en compte ces activités concrètes et expérimentales, le cours est l'occasion, par
l'alternance de phases dialoguées et informatives, de mises au point et d'une organisation claire
du savoir à mémoriser.
La plupart des parties du programme se prêtent particulièrement bien à l'utilisation des
techniques d'information et de communication (TIC), dont certaines sont étroitement liées au
champ disciplinaire (mise en œuvre d'un dispositif expérimental assisté par ordinateur).
L'acquisition des données expérimentales et leur traitement informatique sont l'occasion d'une
analyse critique des résultats en fonction des montages expérimentaux.
Les activités envisagées, permettant de réaliser ces objectifs, sont proposées dans la colonne de
gauche des différentes parties du programme, en regard des notions et contenus qui s'y
rapportent.
Le professeur dispose d'une totale liberté pédagogique pour atteindre les objectifs fixés par le
programme.
Évaluation
Dans un souci de cohérence et d'homogénéité, les notions et contenus exigibles sont clairement
explicités. De même, les limites du programme sont précisées. Les évaluations, en cours et en
fin d'apprentissage, sont programmées de manière à permettre la progression éducative de
l'élève. Elles permettent d'éprouver les capacités de l'élève à mobiliser et appliquer les
connaissances du programme, et à mettre en œuvre les méthodes et techniques qui pourront
faire l'objet d'un contrôle en fin de scolarité.
SCIENCES DE LA TERRE
Thème général : structure, composition et dynamique de la Terre
Horaire : 10 semaines à raison de 2 heures de cours par semaine et 2 heures de travaux
pratiques.
Ce programme s'appuie sur les acquis du collège et de la classe de seconde.
La tectonique des plaques et les modèles de la structure et de la dynamique interne de la Terre
fournissent un cadre de réflexion qui s'enrichit et évolue au fur et à mesure de l'accumulation
des données. La démarche des scientifiques vise en permanence à enrichir les modèles de
Terre, à les critiquer et donc à les faire évoluer pour parfaire la description du fonctionnement
et de l'évolution de la planète qui est un système complexe.
L'ordre de présentation des objectifs de connaissance n'impose aucune progression
pédagogique particulière. Liberté dans la progression est donc laissée au professeur.
Ainsi, il est possible de présenter d'abord les données pour aboutir à une présentation
synthétique de la structure et du fonctionnement de la terre.
L'enseignant peut aussi tenir compte davantage des acquis des classes antérieures et partir
d'une présentation simplifiée des modèles de Terre qui constitueront une référence que l'élève
s'approprie, utilise, questionne et enrichit dans sa progression au cours de l'année scolaire.
La classe sur le terrain est un moyen privilégié d'aborder la géologie à une échelle aisément
accessible aux élèves.
Sur un affleurement ou face à un paysage offrant une grande diversité d'informations, l'élève
est conduit à sélectionner un objet d'étude pertinent. Il apprend à observer et décrire les objets

d'intérêt géologique, puis il en dégage des informations importantes. Il sollicite son
imagination pour les interpréter et les intégrer à une représentation plus globale de la planète.
La confrontation entre les données acquises sur le terrain et d'autres données choisies et
présentées par le professeur permet d'orienter la réflexion des élèves vers l'un des thèmes du
programme. Le professeur intègre la sortie sur le terrain dans sa progression pédagogique et la
place au moment jugé le plus opportun en fonction notamment du site retenu.
Les roches sédimentaires représentent un faible volume de la planète et, de ce fait, peuvent être
négligées quand on établit une composition chimique globale de la Terre. Néanmoins, elles
sont des enregistreurs privilégiés de l'histoire de la Terre, de la tectonique des plaques et des
changements de l'environnement terrestre. Ces aspects sont abordés en première à l'occasion de
l'étude des marges passives et seront développés en terminale.
ACTIVITÉS
ENVISAGEABLES
NOTIONS ET CONTENUS
Expérience analogique de
réflexion et de réfraction des
ondes sismologiques sur une
interface à l'aide d'ondes
lumineuses. Mise en évidence de
la zone d'ombresismologique due
au noyau de la Terre.
À partir de l'étude d'affleurements,
mise en évidence des textures et
compositions chimiques
d'échantillons représentatifs des
enveloppes accessibles de la Terre
:péridotites, granitoïdes, basaltes.
La taille relative de l'échantillon et
des minéraux ou verre qui le
constituent impose le choix de la
quantité de roches à prélever pour
obtenir une composition chimique
représentative de l'objet étudié.
Calcul de la composition chimique
du noyau,connaissant celle des
météorites de type chondrite et
celle des péridotites du manteau.
Structure et composition chimique de la Terre
interne
(durée indicative : 3 semaines)
Origine, différenciation et structure interne de la Terre
L'étude de la propagation des ondes sismiques montre que la
Terre est structurée en enveloppesconcentriques de tailles,
masses et masses volumiques différentes : la croûte (continentale
ou océanique), le manteau et le noyau. Les enveloppes sont
séparées par des discontinuitésphysiques et/ou chimiques. La
lithosphère se distingue de l'asthénosphère sous-jacente par un
comportement rigide.
La température, la pression et la masse volumique varient avec la
profondeur.
Cette structure de la Terre résulte, d'une part de sa formation par
accrétion de petits corps dont les météorites de type chondrite
sont les vestiges, d'autre part de sa différenciation.
Limites : l'étude détaillée des météorites n'est pas au programme.
Composition chimique de la Terre : des échantillons naturels
aux matériaux inaccessibles
Seuls les matériaux de la croûte et du manteau supérieur sont
observables à la surface de la Terre.Les enveloppes de la Terre,
accessibles par échantillonnage, ont des compositions
chimiquesdifférentes que l'on détermine à partir de l'étude de
roches représentatives. Ces roches sontformées de minéraux et/ou
de verre.
La composition chimique des enveloppes de la Terre est dominée
par un nombre limité d'éléments dits "majeurs" (Si, O, Mg, Fe,
Ca, Na, K, Al).
Les principaux minéraux qui hébergent ces éléments sont :
olivines, pyroxènes, feldspaths, quartz, amphiboles et micas.La
composition chimique des roches est présentée en % massique
d'éléments chimiques.
Les matériaux du manteau profond et du noyau sont
inaccessibles.
On peut néanmoins, par des modèles et des raisonnements qui
tiennent compte de la formation de la Terre à partir des
chondrites, préciser leurs compositions.
Limites : la structure détaillée des minéraux et la minéralogie
exhaustive ne sont pas au programme.

Les fondements de la tectonique
des plaques(Wegener et la dérive
des continents, Vineet Matthews) :
lecture critique de documents
historiques.
Calcul des vitesses et sens de
déplacementdes plaques
lithosphériques à partir de données
géologiques. Exploitation de la
carte des âges du fond des océans :
symétrie des âges dans l'océan
Atlantique -dissymétrie des âges
dans l'océan Pacifique ;largeur
variable d'un océan à l'autre
dessédiments d'âge donné,
alignements devolcans de points
chauds. Mise en évidencedes
variations des vitesses dans
l'espace et dans le temps.
Calcul de vitesse et sens de
déplacementdes plaques à partir
de données GPS.Réalisation d'un
document de travailrécapitulatif
qui constitue une référence que
l'élève va utiliser et approfondir
dans sa progression, au cours des
années de première et de
terminale.
La lithosphère et la tectonique des plaques
(durée indicative : 2 semaines)
Découpage de la lithosphère en plaques d'épaisseur variable,
peu déformables à l'exception de leurs limites
Le relief de la Terre, la distribution géographique des volcans et
des séismes, les contours des bordures continentales sont des
signatures de la tectonique des plaques.
Mouvements relatifs des plaques : divergence au niveau des
dorsales océaniques où elles se forment, convergence dans les
zones de subduction et de collision où elles disparaissent,
coulissage le long des failles transformantes
Différentes données géologiques (âges des sédiments des fonds
océaniques, alignement desvolcans de points chauds, anomalies
magnétiques) permettent de reconstruire les directions et les
vitesses des mouvements des plaques ainsi que leurs variations
pour les 180 derniers millions d'années de l'histoire de la Terre.
Ces directions et vitesses sont mesurables sur des échelles de
temps de quelques années parles techniques de positionnement
par satellites (GPS : Global Positioning System).
Le modèle de la cinématique globale des plaques, fondé et
construit sur des observations géologiques et géophysiques, est
validé et affiné par ces mesures pratiquement
instantanées.L'étude de la divergence se fait en classe de
première. La convergence est présentée en classe de première et
sera développée en classe terminale.
Limites : les détails des techniques de positionnement GPS ne
sont pas au programme.
Expériences analogiques de
tectonique en extension et
comparaison avec les observations
géologiques.
Des péridotites aux basaltes.
Formation des basaltes par fusion
partielle des péridotites.
Nature et chimie de la lithosphère
océanique : roches initiales, roches
hydratées et/ou déformées.
Nature des roches sédimentaires
des marges passives et des fonds
océaniques : enregistrement de
l'histoire d'un océan.
Divergence et phénomènes liés
(durée indicative : 3 semaines)
Formation et divergence des plaques lithosphériques au
niveau des dorsales océaniques.
Activités tectoniques et magmatiques associées
- Tectonique : la morphologie, la présence de séismes et les
failles normales qui structurent les dorsales océaniques attestent
de mouvements en extension.
- Magmatisme : les dorsales océaniques sont le siège d'une
production importante de magma : de l'ordre de 20 km3 par an.
Ces magmas sont issus de la fusion partielle des péridotites du
manteau induite par décompression. Ils sont de nature basaltique.
La fusion partielle leur donne une composition chimique
différente de celle de la roche source. Le refroidissement plus ou
moins rapide des magmas conduit à des roches de textures
différentes (basaltes/gabbros).
En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit,
s'hydrate et s'épaissit.
- Marges passives des continents : elles sont structurées par des